鋰電池CN3705與LM2596的充放電如何區分
鋰電池CN3705與LM2596的充放電如何區分
目前,消費電子產品越來越多,如智能手機、平板電腦、PSP 游戲機等電子產品,給人們的生活工作娛樂都提供了極大的方便。然而,這些電子產品都有一個共性的缺點就是自身鋰電池的容量有限,經常因為沒電了,導致我們的電子產品無法使用。為了解決給電子產品續航問題,設計了這款集鋰電池充電和放電一體的電路。如圖 1 所示。系統分為三個部分,CN3705 鋰電池充電電路,12V 鋰電池,LM2596 鋰電池放電電路。
1 基于CN3705的鋰電池充電電路
1.1 CN3705芯片簡介
CN3705 為降壓模式鋰電池充電芯片,具有恒流恒壓充電方式。我司為如韻代理。對于深度放電的電池,當電池電壓低于設定的恒壓充電電壓的66.7%時,CN3705采用恒流充電電流的15% 對鋰電池涓流充電。在恒壓充電階段,充電電流逐漸減小,當充電電流降低到外部電阻設定的值時,充電結束。芯片輸入電壓在12V 到28V之間,最大工作頻率為300kHz,輸出最大電流為 5。
1.2 基于CN3705的設計電路
圖2為 CN3705 構成的鋰電池充電電路,電路結構為 buck 降壓拓撲結構。輸入電壓在 14V 到 28V 之間,電路 PWM 開關頻率為300kHz,最大輸出電流為 1.2A,最大輸出電壓為 12.6V。適合給 3 節串聯 3.7V 標準鋰電池充電。
圖2中,P 溝 道 MOS 管 Q1、肖特基D2、電感 L1 以及電解電容 C1 構成經典的buck 降壓充電電路。Q1 的選擇要綜合考慮轉換效率、MOS 管的功耗和最高溫度。還要考慮的因素包括導通電阻 Rds(on),柵極總電荷Qg,輸入電壓和最大充電電流。MOS 管損耗功率計算公式如下所示:
1.3 電感的選著和計算
在正常工作時,瞬態電感電流是周期性變化的。在 MOS 管導通期間,輸入電壓對電感充電,電感電流增加;在 MOS 管關斷期間,電感向電池放電,電感電流減小。電感的紋波電流隨著電感值的減小而增大,隨著輸入電壓的增大而增大。有如下經驗公式:
1.4 工作方式
1.4.1 恒壓充電
如圖2所示,電池端的電壓通過電阻R2和R4構成的電阻分壓網絡反饋到FB管腳,CN3705根據FB管腳的電壓決定充電狀態。當FB管腳的電壓接近2.416V 時,充電器進入恒壓充電狀態。在恒壓充電狀態,充電電流逐漸下降,電池電壓保持不變。
其中,Ib是FB管腳的偏置電流,其典型值為50nA。由于電阻R2和 R4 會從電池消耗一定的電流,在選取R2和R4的電阻值時,應首先根據所允許的消耗的電流選取R2 R4的值,然后再根據上式分別計算R2和R4的值。這里 R2和R4分別取值為510KΩ 和 120kΩ,得充電電壓為 Vbat=12.71V
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